PCI8602 数据采集卡硬件使用说明书
阿尔泰科技发展有限公司
产品研发部修订
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目录
目录 (1)
第一章功能概述 (1)
第一节、产品应用 (1)
第二节、AD 模拟量输入功能 (1)
第三节、DA 模拟量输出功能 (2)
第四节、DI 数字量输入功能 (2)
第五节、DO 数字量输出功能 (2)
第六节、CNT 定时/计数器功能 (2)
第七节、其他指标 (2)
第八节、板卡尺寸 (3)
第九节、产品安装核对表 (3)
第十节、安装指导 (3)
一、软件安装指导 (3)
二、硬件安装指导 (3)
第二章元件布局图及简要说明 (4)
第一节、主要元件布局图 (4)
第二节、主要元件功能说明 (4)
一、信号输入输出连接器 (4)
二、电位器 (4)
三、物理ID 拨码开关 (5)
四、状态灯 (6)
第三章信号输入输出连接器 (7)
第四章各种信号的连接方法 (9)
第一节、AD 模拟量输入的信号连接方法 (9)
一、AD 单端输入连接方式 (9)
二、AD 双端输入连接方式 (9)
第二节、DA 模拟量输出的信号连接方法 (10)
第三节、DI 数字量输入的信号连接方法 (10)
第四节、DO 数字量输出的信号连接方法 (10)
第五节、时钟输入输出和触发信号连接方法 (11)
第六节、多卡同步的实现方法 (11)
第五章数据格式、排放顺序及换算关系 (13)
第一节、AD 模拟量输入数据格式及码值换算 (13)
一、AD 双极性模拟量输入的数据格式 (13)
二、AD 单极性模拟量输入数据格式 (13)
第二节、AD 单通道与多通道采集时的数据排放顺序 (13)
一、单通道 (13)
二、多通道 (13)
第三节、DA 模拟量输出数据格式及码值换算 (14)
一、DA 单极性模拟量输出数据格式 (14)
二、DA 双极性电压输出的数据格式 (14)
第六章各种功能的使用方法 (15)
第一节、AD 触发功能的使用方法 (15)
一、AD 内触发功能 (15)
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二、AD 外触发功能 (15)
第二节、AD 内时钟与外时钟功能的使用方法 (19)
一、AD 内时钟功能 (19)
二、AD 外时钟功能 (19)
第三节、AD 连续与分组采集功能的使用方法 (19)
一、AD 连续采集功能 (19)
二、AD 分组采集功能 (19)
第七章 CNT 定时/计数器功能 (23)
第一节、功能概述 (23)
第二节、计数器方式 (23)
一、简单计数和时间测量功能 (23)
二、缓冲计数和时间测量功能 (26)
第三节、脉冲发生器方式 (28)
一、脉冲发生器输出类型 (28)
二、脉冲发生器功能 (29)
第八章产品的应用注意事项、校准、保修 (34)
第一节、注意事项 (34)
第二节、AD 模拟量输入的校准 (34)
第三节、DA 模拟量输出的校准 (34)
第四节、DA 使用说明 (34)
第五节、保修 (34)
附录A：各种标识、概念的命名约定 (35)
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第一章功能概述
信息社会的发展，在很大程度上取决于信息与信号处理技术的先进性。数字信号处理技术的出现改变了信息与信号处理技术的整个面貌，而数据采集作为数字信号处理的必不可少的前期工作在整个数字系统中起
到关键性、乃至决定性的作用，其应用已经深入到信号处理的各个领域中。实时信号处理、数字图像处理等
领域对高速度、高精度数据采集卡的需求越来越大。ISA 总线由于其传输速度的限制而逐渐被淘汰。我公司
推出的 PCI8602 数据采集卡综合了国内外众多同类产品的优点，以其使用的便捷、稳定的性能、极高的性价
比，获得多家试用客户的一致好评，是一款真正具有可比性的产品，也是您理想的选择。
第一节、产品应用
本卡是一种基于 PCI 总线的数据采集卡，可直接插在 IBM-PC/AT 或与之兼容的计算机内的任一 PCI 插
槽中，构成实验室、产品质量检测中心等各种领域的数据采集、波形分析和处理系统。也可构成工业生产过
程监控系统。它的主要应用场合为：
◆电子产品质量检测
◆信号采集
◆过程控制
◆伺服控制
第二节、AD模拟量输入功能
◆转换器类型：AD7663
◆输入量程(InputRange)：±10V、±5V、±2.5V、0～10V、0～5V
◆转换精度：16 位(Bit)
◆采样速率(Frequency)：1Hz～250KHz
说明：各通道实际采样速率 =采样速率 / 采样通道数
分频公式：采样频率 =主频 / 分频数，其中主频 =40MHz，32 位分频，分频数的取值范围：最低为 160，最高为 40000000
◆模拟输入通道总数：32 路单端，16 路双端
◆采样通道数：软件可选择，通过设置首通道(FirstChannel)和末通道(LastChannel)来实现的
说明：采样通道数= LastChannel – FirstChannel + 1
◆通道切换方式：首末通道顺序切换
◆数据读取方式：非空和半满查询方式、DMA 方式
◆存储器深度： 8K 字（点）FIFO 存储器
◆存储器标志：满、非空、半满
◆异步与同步(ADMode)：可实现连续（异步）与分组(伪同步)采集
◆组间间隔(GroupInterval)：软件可设置，最小为采样周期(1/Frequency)，最大为 419430us
◆组循环次数(LoopsOfGroup)：软件可设置，最小为 1 次，最大为 255 次
◆时钟源选项(ClockSource)：板内时钟和板外时钟软件可选
◆板内时钟输出频率：当前 AD 实际采样频率
◆触发模式(TriggerMode)：软件内部触发和硬件后触发（简称外触发）
◆触发类型(TriggerType)：数字边沿触发和脉冲电平触发
◆触发方向(TriggerDir)：负向、正向、正负向触发
◆触发源（TriggerSource）：ATR(模拟触发信号)和 DTR(数字触发信号)
◆触发源 ATR 输入范围：低于低触发电平(AO0)，高于高触发电平(AO1) (AO1>AO0)
◆触发源 DTR 输入范围：标准 TTL 电平
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◆ AD 转换时间：<10us
◆程控放大器类型：默认为 AD8251，兼容 AD8250、AD8253
◆程控增益：1、2、4、8 倍(AD8251)或1、2、5、10 倍(AD8250)或1、10、100、1000 倍(AD8253)
◆模拟输入阻抗：10M?
◆放大器建立时间：785nS(0.001%)(max)
◆非线性误差：±3LSB(最大)
◆系统测量精度：0.01%
◆工作温度范围：0 ～ +50℃
◆存储温度范围：-20℃～ +70℃
第三节、DA模拟量输出功能
◆转换器类型: DAC7613
◆输出量程：±10V、±5V、0～10V、0～5V
◆转换精度：12 位(Bit)
◆建立时间：10μS(0.01%精度)
◆通道数：4 路
◆非线性误差：±1LSB(最大)
◆输出误差(满量程)：±1LSB
◆工作温度范围：0 ～ +50℃
◆存储温度范围：-20℃～ +70℃
第四节、DI数字量输入功能
◆通道数：8 路
◆电气标准：TTL 兼容
◆高电平的最低电压：2V
◆低电平的最高电压：0.8V
第五节、DO数字量输出功能
◆通道数：8 路
◆电气标准：TTL 兼容
◆高电平的最低电压：3.8V
◆低电平的最高电压：0.44V
◆上电输出：低电平
第六节、CNT定时/计数器功能
◆最高时基为 20 MHz 的 16 位计数器/定时器
◆功能模式（FunctionMode）：计数器（包括简单计数和缓冲计数）和脉冲发生器
◆时钟源（CLK）：本地时钟（620Hz～20MHz）和外部时钟（最高频率为 20MHz）
◆门控（GATE）：上升沿、下降沿、高电平和低电平
◆计数器输出（OUT）：高电平、低电平
◆脉冲发生器输出（OUT）：脉冲方式和占空比设定波形方式
第七节、其他指标
◆板载时钟振荡器：40MHz
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第八节、板卡尺寸
板卡尺寸：136.5mm(长) x 108.2mm(宽) x 16mm(高)
第九节、产品安装核对表
打开 PCI8602 板卡包装后，你将会发现如下物品：
1、 PCI8602 板卡一个
2、 ART 软件光盘一张，该光盘包括如下内容：
a) 本公司所有产品驱动程序，用户可在 PCI 目录下找到 PCI8602 驱动程序；
b) 用户手册（pdf 格式电子文档）；
第十节、安装指导
一、软件安装指导
在不同操作系统下安装PCI8602板卡的方法一致，在本公司提供的光盘中含有安装程序Setup.exe，用户双击此安装程序按界面提示即可完成安装。
二、硬件安装指导
在硬件安装前首先关闭系统电源，待板卡固定后开机，开机后系统会自动弹出硬件安装向导，用户可选
择系统自动安装或手动安装。
注意：不可带电插拔板卡。
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第一节、主要元件布局图第二节、主要元件功能说明第二章元件布局图及简要说明
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请参考第一节中的布局图，了解下面各主要元件的大体功能。
一、信号输入输出连接器
CN1：信号输入输出连接器
连接器的详细说明请参考《信号输入输出连接器》章节。二、电位器
RP1：AD 模拟量输入零点调整
RP2：AD 模拟量输入满度调整
RP3：DA 模拟量输出-2.5V 基准电压调整
RP4：AO0 模拟量信号输出满度调整
RP5：AO1 模拟量信号输出满度调整
RP6：AO2 模拟量信号输出满度调整
RP7：AO3 模拟量信号输出满度调整
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以上电位器的详细说明请参考《产品的应用注意事项、校准、保修》章节。 三、物理 ID 拨码开关
DID1：设置物理ID 号，当PC 机中安装的多块PCI8602时，可以用此拨码开关设置每一块板卡的物理ID 号， 这样使得用户很方便的在硬件配置和软件编程过程中区分和访问每块板卡。下面四位均以二进制表示，拨码 开关拨向“ON”，表示“1”，拨向另一侧表示“0”。如下列图中所示：位置“ID3”为高位，“ID0”为低位，图中黑 色的位置表示开关的位置。（出厂的测试软件通常使用逻辑ID 号管理设备，此时物理ID 拨码开关无效。若您 想在同一个系统中同时使用多个相同设备时，请尽可能使用物理ID 。关于逻辑ID 与物理ID 的区别请参考软件 说明书《PCI8602S 》的《设备对象管理函数原型说明》章节中“CreateDevice”和“CreateDeviceEx”函数说明部 分）。
ID3 ID2 ID1 ID0 上图表示“1111”，则表示的物理ID 号为15
ID3 ID2 ID1 ID0 ID 号为7
上图表示“0101”，则代表的物理ID 号为5
下面以表格形式说明物理ID 号的设置：
F 15
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四、状态灯
+5VD：5 伏数字电源指示灯。指示灯为亮状态表示板卡供电正常ADRead：读 FIFO 指示灯。指示灯闪烁状态表示正在读 FIFO OVR：FIFO 溢出指示灯。指示灯为亮状态表示 FIFO 溢出
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第三章 信号输入输出连接器
关于 62 芯 D 型插头 CN1 的管脚定义（图形方式）
管脚说明：CLKIN/CLK 、CLKOUT/OUT 和 DTR/GATE 三个管脚为复用管脚。当使用 AD 功能时，上述 管脚功能分别作为 CLKIN 、CLKOUT 和 DTR 使用；当使用定时/计数器功能时，上述管脚功能分别作为 CLK 、
OUT 和 GATE 使用，各管脚功能定义见下表；
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PLC对模拟量数据的计算方法 可编程控制器(简称PLC) 是专为在工业环境中应用而设计的一种工业控制用计算机, 具有抗干扰能力强、可靠性高、体积小等优点, 是实现机电一体化的理想装置, 在各种工业设备上得到了广泛的应用, 在机床的电气控制中应用也比较普遍, 这些应用中常见的是将PLC 用于开关量的输入和输出控制。 随着PLC技术的发展, 它在位置控制、过程控制、数据处理等方面的应用也越来越多。本文将谈论利用PLC处理模拟量的方法, 以对机床液压系统工作压力的检测处理为例, 详细介绍PLC处理模拟量的各重要环节, 特别是相关软件的设计。为利用PLC全面地实现对机床系统工作参数的检测打下技术基础; 为机床故障的判断、故障的预防提供重要的数据来源。 1 PLC采集、处理模拟量的一般过程 在PLC组成的自动控制系统中, 对物理量(如温度、压力、速度、振动等) 的采集是利用传感器(或变送器) 将过程控制中的物理信号转换成模拟信号后, 通过PLC提供的专用模块, 将模拟信号再转换成PLC可以接受的数字信号, 然后输入到PLC中。由于PLC保存数据时多采用BCD码的形式, 所以经过A /D专用模块的转换后, 输入到PLC的数据存储单元的数据应该是一个BCD 码。整个数据传送过程如图1所示。 图1 PLC采集数据的过程图 PLC对模拟量数据的采集, 基本上都采用专用的A /D模块和专用的功能指令相配合, 可以让设计者很方便地实现外部模拟量数据的实时采集, 并把采集的数据自动存放到指定的数据单元中。经过采集转换后存入到数据单元中的BCD码数字, 与物理量的大小之间有一定的函数关系, 但这个数字并不与物理量的大小相等, 所以, 采集到PLC中的数据首先就需 要进行整定处理, 确定二者的函数关系, 获得物理量的实际大小。通过整定后的数据, 才是实时采集的物理量的实际大小, 然后才可以进行后序的相关处理, 并可根据需要显示输出数据, 整个程序设计的流程图如图2所示。
工厂设备远程监控管理方案 剖析工业设备运行维护中的痛点，围绕工业设备运行的核心控制系统，分析不同用户对联网及远程运维的应用需求，在关键远程运维环节，华辰智通，通过“软”“硬”兼施，通过工业网关及思普云工业互联网平台助力用户打造适合自身应用的工厂设备管理远程监控方案。 华辰智通工厂设备管理远程监控和运维方案功能概述 工业设备远程监控和运维管理系统由智能硬件接口设备、智能应用系统云平台套件以及大数据智能分析服务组成，通过智能采控终端采集设备，将各种数据上传到云平台，存储、整理、分析，通过智能应用系统实现时时在线监控、记录、查询、统计、分析、修改、报警等操作，实现远程智能化管理，提高企业智能化管理水平。 工厂设备云远程综合管理系统是专门针对PLC等工业控制器的远程综合管理系统。华辰智通科技有限公司自主研发的基于云平台PLC远程故障诊断维护及监控平台，就是在此需求上开发出来的。系统以云为基础构建了一套计算与服务体系，可以为客户提供海量的设备接入及客户访问机制。设备云远程综合管理系统基于虚拟专用网络（英文简称“VPN”）技术构建了一条设备与用户之间的专用安全通道，让设备厂商像在现场一样可以随时随地对设备进行编程，监控等所有操作。
HDRS 远程自动化监控及智能化管理平台 通过工厂设备云远程综合管理系统用户可以随时了解其销售出去的设备运行状态，所处位置等实时数据，一旦设备发生故障或者即将发生故障，系统为以短信，邮件等多种方式为用户或最终客户提供相关的报警或预警，从而保障设备稳定运行及最大限度降低故障时间。 设备云远程综合管理系统不是一套单纯的设备管理系统，而是一种先进的新型售后服务模式，在市场竞争激烈的今天，随着产品越来越同质化，只有服务才能创造出差异化，才能创造更多的附加值，所以好的服务才是征服客户最有效的手段。设备云远程综合管理系统所提供的设备管理，生产管理，故障预警等强大的功能正在实现这种优质服务最好的方式。
数据采集系统的历史与发展 数据采集系统起始于20设计50年代，1956年美国首先研究了用在军事上的测试系统，目标是测试中不依靠相关的测试文件，由非熟练人员进行操作，并且测试任务是由测试设备高速自动控制完成的。由于该种数据采集测试系统具有高速性和一定的 灵活性可以满足众多传统方法不能完成的数据采集和测试任务，因而得到了初步的认可。大约在60年代后期，国外就有成套的数据采集设备产品进入市场，此阶段的数据采集设备和系统多属于专业的系统。 20世纪70年代中后期，随着微型的发展，诞生了采集器，仪表同计算机溶于一 体的数据采集系统。由于这种数据采集系统的性能优良，超过了传统的自是这一类的 典型代表。这种接口系统采用积木式结构，把相应的接口卡装在专用的机箱内，然后 由一台计算机控制。第二类系统在工业现场应用较多。这两种系统中，如果采集测试 任务改变，只需将新的仪用电缆接入系统，或将新卡在添加的专业的机箱里即可完成 硬件平台中建，如果采集测试任务改变，只需将新的仪用电缆接入系统，或将新卡再 添加到专用的机箱即可完成硬件平台重建，显然，这种系统比专用系统灵活得多。20 世纪80年代后期，数据采集系统发生了极大的变化，工业计算机，单片机和大规模集成电路的组合，用软件管理，使系统的成本降低，体积减小，功能成倍增加，数据处 理能力大大加强。 20世纪90年代至今，在国际上技术先进的国家，数据采集技术已经在军事，航 空电子设备及宇航技术，工业等领域被广泛应用。由于集成电路制造技术的不断提高，出现了高性能，高可靠性的单片数据采集系统（DAS）。目前有的DAS产品精度已达16位，采集速度每秒达到几十万次以上。数据采集技术已经成为一种专门的技术，在工业领域得到了广泛的应用。该阶段数据采集系统采用更先进的模块式结构，根据不 同的应用要求，通过简单的增加和更改模块，并结合系统编程，就可扩展或修改系统，迅速地组成一个新的系统。该阶段并行总线数据采集系统高速，模块化和即插即用方 向发展，典型系统有VXI总线系统，PCI,PXI总线系统等，数据位以达到32位总线宽度，采用频率可以达到100MSps。由于采用了高密度，屏蔽型，针孔式的连接器和卡 式模块，可以充分保证其隐定性急可靠性，但其昂贵的价格是阻碍它在自动化领域取 得了成功的应用。 串行总线数据采集系统向分布式系统结构和智能化方向发展，可靠性不断提高。 数据采集系统物理层通信，由于采用RS485双绞线，电力载波，无线和光纤，所以其技术得到了不断发展和完善。其在工业现场数据采集和控制等众多领域得到了广泛的 应用。由于目前局域网技术的发展，一个工厂管理层局域网，车间层的局域网和底层 的设备网已经可以有效地连接在一起，可以有效地把多台数据采集设备联在一起，以 实现生产环节的在线实时数据采集与监控。
【76】 第33卷 第10期 2011-10(上) 工业设备控制系统选型分析 Model selection of industrial control system 肖中华1，杜永昌 2，夏怀成1，王振峰 1 XIAO Zhong-hua 1, DU Y ong-chang 2, XIA Huai-cheng 1, WANG Zhen-feng 1 (1.燕山大学 车辆与能源学院，秦皇岛 066004；2.清华大学 汽车安全与节能国家重点实验室，北京 100084)摘 要：工业控制系统对工业设备实现自动化、智能化起到了极其重要作用。对于工业控制系统的两种主要形式：工控计算机控制系统和嵌入式工控系统，分别从硬件、操作系统和应用软件等方面进行了对比，分析了它们各自的优缺点和使用场合。 关键词：工业控制系统；工控计算机；嵌入式系统 中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2011)10(上)-0076-03Doi: 10.3969/j.issn.1009-0134.2011.10(上).24 收稿日期：2011-07-03 作者简介：肖中华（1986 -），男，硕士，主要从事车用减振器在线集成制造技术及专用设备的研究与开发。0 引言 现代工业生产系统规模越来越大，生产环节内部以及各个环节之间的协作要求也越来越复杂，工业控制技术作为20世纪最重要的现代工业技术之一被广泛应用，利用该技术组成的工业控制系统使工业生产过程的生产质量和效率有明显的提高。自上世纪八十年代以来，工业控制系统走过了从模拟控制向数字控制、从单机控制向综合控制、从集中控制向分布控制和从简单逻辑控制向智能控制的发展道路。 就具体的工业生产设备而言，其控制器可分为可编程序控制器（PLC ）、工控计算机控制系统和嵌入式系统等几种。 最早出现，也是应用最多的控制器是PLC ，它可以顺序执行用户编制的包含逻辑运算、顺序控制、定时、计数等操作指令的程序，并通过输入和输出操作来控制生产设备的运行。现代的PLC 已经非常成熟，其功能也不断提高，如可进行模拟量闭环控制、连续PID 控制及与其它控制器的数据通讯等。但是，PLC 的特点决定了它只能进行顺序控制、逻辑控制等相对固定的控制功能，一般作为分布式控制系统的现场控制单元，依靠上位机进行复杂的数据处理、存储和智能控制。 工控计算机控制系统和嵌入式控制系统，具有强大的数据运算、存储功能和丰富的人机交互界面，且可方便地扩展数据输入输出和通讯功能，因此对于需要复杂的信息采集、处理和智能 控制功能的生产设备，是很好的选择。工控计算机控制系统以通用的工控计算机为中心，配备特定的接口卡，软件采用常见的桌面操作系统+专门开发的控制软件，对工业设备进行数据采集和控制。嵌入式系统是以应用为中心，采用一体化软硬件设计，且功能和配置可按需剪裁的专用计算机系统。这两种系统，其组成和适用场合都有很大的区别。在本文中，针对这两种在工业生产设备上广泛应用的智能控制系统，分析它们在硬件、操作系统、应用软件及适用场合等方面的不同，为进一步设计开发工业生产设备的控制系统提供依据。 1 工控计算机控制系统和嵌入式控制系统的硬件对比 硬件方面，工控计算机控制系统以通用的工控计算机为中心，配备相应的数据采集、控制和通讯等外围扩展卡，而嵌入式系统硬件采用专用的嵌入式硬件和一体化设计，因此，其系统架构、中央处理器（CPU ）、存储系统等都有很大的不同。 1.1 系统架构 工控计算机采用工控母版+CPU 卡的结构；其扩展总线有ISA 、EISA 、PCI 、PCI Express 等，与一般桌面计算机系统兼容，且随主流技术的发展而更新换代；机箱采用通用的标准工控机箱，内部有一个或多个风扇进行主动散热，在机箱的进
第32卷第4期电子科技大学学报V ol.32 No.4 2003年8月 Journal of UEST of China Aug. 2003 基于Web的远程监控与数据采集系统 陈 新* (郑州轻工业学院信息与控制工程系郑州 450002) 【摘要】分析了监控系统的发展趋势，提出了一种基于Web技术的远程监控与数据采集系统的设计方案。Web 数据库采用ASP技术实现，远程智能终端采用单片机系统实现，用户可以通过浏览器实现对现场设备状态的监控。 该设计方案在实现铁路供水监控系统中取得了成功，通过控制网和Internet的结合，实现了集控制、管理、信息、 网络于一体的企业综合自动化。 关键词监控系统; Web数据库; 服务器; ASP技术 中图分类号TP277 文献标识码 A Application of Long Distance Supervisory Control and Data Acquisition System Based on Web Chen Xin (Dept. of Information and Controlling Eng., Zhengzhou Inst. of Light Ind., Zhengzhou 450002) Abstract In this paper, the development trend and the general significance of the supervisory control system is analyzed, and also a design project of water supply’s supervisory control and data acquisition system based on Web is introduced. The Web database adopts ASP technology to realize, and the long distance intelligent terminal uses MCU system. The user can supervise and control the water supply’s equipments though the browser. The design has met with success in the system of railway water supply’s supervisory control. Though the combination between control network and Internet, the corporation can achieve its automation with control, management, information and network together. Key words supervisory control system; Web database; service; ASP technology 监控系统是集计算机技术、控制技术、网络技术为一体的高新技术产品，具有控制功能强、操作简便和可靠性高等特点，可以方便地用于工业装置的生产控制和经营管理。监控技术经过了单机监控系统、集中式监控系统和网络范围内的远程监控三个发展阶段。远程监控是指本地计算机通过网络系统对远端的控制系统进行监测和控制[1]，其中基于Web的远程监控与数据采集(Supervisory Control and Data Acquisition, SCADA)模式成为当前监控系统的发展趋势[2]。同时，随着社会的发展，人们对水利供应、电力供应、环境监测、城市燃气供应、集中供热以及银行防盗等系统的正常运行提出了更高的要求。以上系统的特点是站点分布较为分散，而站点的正常运行又极为重要。以铁路沿线供水为例，其供水站点的分布很广，传统的人工现场监控浪费人力物力，效率低下，所以研制开发低成本、高可靠性、配置灵活，适用范围广的远程监控系统具有普遍的意义和实用价值。本文结合某铁路局沿线供水监控项目，开发了基于Web的远程监控与数据采集的系统方案。 1 系统整体说明 基于Web的远程监控系统可分为现场监控(智能终端)、监控中心(包括通信模块、数据库服务器、Web服 2002年11月12日收稿 * 男 43岁硕士副教授主要从事过程控制方面的研究
5.5.1.2 野外数据采集与巡护信息系统 5.5.1.2.1 需求分析 野外考察是获取数据资源的重要方法之一，它是保护自然保护区物种免受 人为破坏和开展大熊猫等物种的生态生物学研究的基础。卧龙及周边其它大熊 猫自然保护区每年都需要开展定期和不定期的野外调查，以获取物种分布和人 为干扰等数据。自然保护区的野外调查分为野外监测和野外巡护，获取的数据 包括动物生境信息、大熊猫粪便咬节、样线调查、竹子样方和植被样方等。 目前，卧龙以及其它大熊猫自然保护区的野外调查数据获取方式是科研人 员提前准备好一定格式的纸质报表，在野外考察过程中手写录入。待回到办公 室后，再将获取的数据录入计算机系统。这种方法的缺点：（1）需要录入两次，效率较低，而且容易出错；（2）实时性差；（3）格式不规范；（4）无法集成采集多信息源（文本、图片、音频、视频等）；（5）纸质材料在野外环境下容易破损和丢失，不便保存，也影响到数据的有效长期保存。另外在卧龙保护区 的保护和科研工作中，都要进行野外巡护，通常来说工作人员都是携带相关的 设备去野外进行调研，然后记录下这次野外巡护过程中经过的地点，在这些地 点拍的照片或者记录的信息，作为这次巡护过程的信息保存下来。目前这种记 录过程都是靠人工完成，而且无法把巡护的路径和照片等信息进行自动集成整合，实现野外巡护多源信息的自动化集成和保存。所以需要一套野外观测数据 的自动化采集与巡护信息系统。 5.5.1.2.2 标准规范 《全球定位系统（GPS）测量规范（GBT18314-2001）》 《全球定位系统城市测量技术规程（CJJ 73-97）》
《国家三角测量规范（GB/T 17942-2000）》 《数字地形图系列和基本要求（GB/T 18315-2001）》 《数字测绘产品质量要求第1 部分（GB/T 1794.1-2000）》 《软件工程术语（GB/T 11457）》 《计算机软件开发规范（GB 8566）》 《计算机软件产品开发文件编制指南（GB 8567）》 《计算机软件质量保证计划规范（GB/T 12504）》 《计算机软件配置管理计划规范（GB/T 12505）》 《软件配置管理计划（CADCSC）》 5.5.1.2.3 建设方案 野外数据采集与巡护信息系统主要是根据自然保护区科研人员野外监测和巡护的需求，能够动态定制数据采集信息，在野外考察过程中通过携带的移动 设备实现数据的数字化采集，并能够将采集到的科学数据通过网络或者存储卡自动导入后台数据库系统中。同时实现巡护路径和巡护信息获取与保存、无缝集成和可视化展现，实现保护区巡护信息的有效管理，为巡护工作提供参考，更好的促进保护工作。该系统应主要实现如下功能： （1）野外数据采集： 1）基础数据维护：维护野外采集点的信息。 2）采集任务管理：生成采集任务，并将其发送到采集终端上。 3）采集数据管理及分析：接受采集到的信息，并根据业务需要进行分析和管理。 4）身份认证：完成野外作业人员的身份认证管理。保证调查结果真实有效。
C2000 MDV8为通道隔离增强型智能模拟量数字量采集器，8路24位高精度电压型模拟量输入（量程为-10V~10V），采用通道隔离、全差分输入、插补输出设计，确保设备适用于更加复杂的环境。2路数字量（干接点）输入，RS485接口光电隔离和电源隔离技术，有效抑制闪电，雷击，ESD和共地干扰。且支持用户标定，满足了几乎所有情况对精度的要求。为系统集成商、工程商集成了标准的Modbus RTU协议。通过RS-485即可实现对远程模拟量和开/关设备的数据采集和控制。下层设备通常有接近开关、机械开关、按钮、光传感器、LED以及光电开关等数字量开关设备及PH、电导计、温度计、湿度计、压力计、流量计、启动器和阀门等模拟量设备。 特点： →8路模拟量（电压量）输入； →2路数字量干接点输入； →I/O与系统完全隔离； →AI分辨率：24位； →AI输入通道采取全差分输入，支持标定，插补输出； →模拟量输入通道之间完全隔离，隔离度350VDC； →AI输入测量范围：-10V~10 V ； →采用Modbus RTU通信协议； →RS485通信接口提供光电隔离及每线600W浪涌保护； →电源具有过流过压保护和防反接功能； →安装方便。 1.2 技术参数 模拟量接口AI 8路差分输入 AI分辨率24bit AI量程-10V~10 V（可标定）AI通道隔离度350V DC AI输入阻抗1MΩ 数字量输入接口 DI 2路干接点输入 DI保护过压小于240V ，过流小于80mA 串口通讯参数接口类型RS-485 波特率1200~115200bps 数据位8
奇偶校验 None 停止位 1 流量控制 None 通信协议 Modbus RTU 串口保护 串口ESD 保护 1.5KV 串口防雷 600W 串口过流，过压 小于240V ，小于80mA 电源参数 电源规格 9-24VDC (推荐12VDC) 电流 100mA@12VDC 浪涌保护 1.5kW 电源过压，过流 60V ，500mA 工作环境 工作温度、湿度 -25~85℃，5~95%RH ，不凝露 储存温度、湿度 -60~125℃，5~95%RH ，不凝露 其他 尺寸 72.1*121.5*33.6mm 保修 5年质保 MDV8外观
远程数据采集模块模拟量采集 远程数据采集模块模拟量采集模块，可采集电压、电流、毫伏、各种类型热电阻温度、各种类型热电偶温度，通道类型随意组合。模块采用RS485通讯接口，支持MODBUS-RTU 和自由口通讯协议，可以连接PLC、DCS以及国内外各种组态软件。 输入通道采用双端差动输入。输入、电源、网络及通道之间电气隔离，有效抑制各类共模干扰，消除通道间的相互影响。每个通道的信号类型可以任意设置。 热电阻、热电偶输入有断路检测功能，采集结果为温度值，热电偶输入自动进行冷端温度补偿。 一线通模块具有一阶数字滤波、50Hz工频抑制功能，对抑制工业现场的工频干扰十分有效，保证微弱信号的采集精度，同时，一线通模块具有自动校准、系统校准功能，随时修正由于环境温度变化引起的测量误差，保证一线通模块在整个工作温度范围内的采集精度。 另外，其还有如下主要特性： ●16路多功能模拟量输入通道。 ●14种输入信号类型。 ●通道信号类型随意组合。 ●双端差动输入。 ●自动校准功能。 ●输入电气隔离。 ●RS485通讯接口。 ●MODBUS-RTU协议；自由通讯口协议。 >远程数据采集模块参数 ●通道数量：16路。 ●精度：温度：±（0.1[%]FS+0.1）℃。 ●扫描周期：1秒。 ●分辨率：20位AD。 ●隔离电压：网络隔离1500V；通道间隔离400V。 ●通讯接口：RS485/MODBUS-RTU协议。 ●通讯参数：19200bps/无奇偶校验/1位起始位/1位停止位。 ●通信距离：1200米。 ●通讯介质：普通双绞线 ●外型尺寸：135X58X28mm ●工作电源：24VDC/1瓦。 ●工作环境：温度-20～70℃，湿度≤85[%] RH>远程数据采集模块原理 1、采集信号分析
目录 摘要 第１章引言 (3) 第２章研华ADAM模块简介 (4) 第2.1节 ADAM4017模拟量输入模块 (4) 第2.2节 ADAM-4520 隔离转换器 (4) 2.2.1 RS-232接口和RS-485接口 (5) 第3章监控组态软件概述 (7) 第3.1节组态与监控组态软件 (7) 第3.2节组态王6.5的介绍 (7) 3.2.1 组态王6.5的程序组成 (8) 3.2.2 组态王6.5变量和命令语言 (10) 第4章数据采集系统的总体结构 (12) 第4.1节数据采集系统的硬件结构 (12) 第4.2节数据采集系统的监控界面设计 (13) 4.2.1 通讯组态 (13) 4.2.2 画面组态 (19) 第5章结论 (24) 参考文献 (26) 致谢 (27)
摘要 文章介绍了以数据采集模块，通讯模块和监控组态软件为基础的多通道模拟量数据采集系统。系统采用研华ADAM40178通道A/D模块进行现场数据的采集，通过研华ADAM4520模块传输到计算机，利用组态王软件对数据进行分析处理,并实时显示数据。 本系统数据库技术、计算机图形接口技术于一体, 实现了系统的动态显示、报警、数据记录, 并提供友好的人机界面, 可靠性高、可维护性强。 关键词：数据采集系统；ADAM4017；ADAM4520；组态王软件 Abstract This article introduced a data acquisition system based on data acquisition module，communication module and monitoring and control configuration software.It use YanHua ADAM4017 PLC to make acquisition of those field data.Then we use YanHua ADAM4520 module to transmite to the computer making data processing and analysis with Kingview softwre and at the same time ，displaying the data. This system includes control technology，database technology and computer graphics interface technology，it achieves dynamic display and warning，data records. In addition，our system provides friendly man-machine interface with advantages such as high reliability and good maintainability. Keywords：data acquisition system，ADAM4017，ADAM4520，Kingview softwre
数据采集系统数据采集系统的构成 在任何计算机测控系统中，都是从尽量快速，尽量准确，尽量完整的获得数字形式的数据开始的。因此，数据采集系统作为沟通模拟域与数字域的桥梁起着非常重要的作用。 随着计算机技术及大规模集成电路的发展，特别是微处理器及高速A/D转换器的出现，数据采集系统结构发生了重大变革。原来由小规模集成的数字逻辑电路及硬件程序控制器组成的采集系统被微处理器控制的采集系统所代替。因为由微处理器去完成程序控制，数据处理及大部分逻辑操作，使系统的灵活性和可靠性大大的提高，系统的硬件成本和系统的重建费用大大的降低。 数据采集系统一般由信号调理电路，采样保持电路，A/D转换芯片，微处理器组成。结构框图如图1所示。 图1 数据采集系统结构框图 其中信号调理电路，它是传感器与A/D之间的桥梁，也是测控系统中重要组成部分。信号调理的主要功能是： (1)目前标准化工业仪表通常采用0~10Ma，4~20mA信号，为了和A/D的输入形式相适应，必须经I/V变换成电压信号。 (2)某些测量信号可能是非电压量，如热电阻等，这些非电压量信号必须变为电压信号，还有些信号是弱电压信号，如热电偶信号，必须放大，滤波，这些处理包括信号形式的变换，量程调整，环境补偿，线性化等。
(3)某些恶劣条件下，共模电压干扰很强，如共模电平高达220V，不采用隔离的办法无法完成数据采集的任务，因此，必须根据现场环境，考虑共模干扰的抑制，甚至采用隔离措施，包括地线隔离，路间隔离等等。 综上所述，非电量的转换，信号形式的变换，放大，滤波，共模抑制及隔离等等，都是信号调理的主要功能。 信号调理电路包括电桥，放大，滤波，隔离等电路。根据不同的调理对象，采用不同的电路。电桥电路的典型应用之一就是热电阻测温。用热电阻测温时，工业设备距离计算机较远，引线将很长，这就容易引进干扰，并在热电阻的电桥中产生长引线误差。解决的办法有：采用热电阻温度变送器：智能传感器加通讯方式连接：采用三线制连接方法。 信号放大电路通常由运放承担，运放的选择主要考虑精度要求(失调及失调温漂)，速度要求(带宽、上升率)，幅度要求(工作电压范围及增益)及共模抑制要求。常用于前置放大器的有uA741，LF347(低精度)，OP-07(中精度)，ICL7650(高精度)等。 滤波和限幅电路通常采用二极管，稳压管，电容等器件。用二极管和稳压管的限幅方法会产生一定的非线性且灵敏度下降，这可以通过后级增益调整和非线性校正补偿。此外，由于限幅值比最大值输入值高，当使用多路开关时，某一路超限时可能影响其他路，需要选用优质模拟开关如AD7501。 共模电压的存在对模拟信号的处理有影响。高的共模电压会击穿器件，即使没有损坏器件，也会影响测量的精度。隔离是克服共模干扰影响的有效措施。常用的隔离方法有：光电隔离，采用隔离放大器等。 系统的原理及其组成 在工业生产和科学技术研究的各行业中，常需要对各种信号进行采集，如液位、温度、压力、频率等。但传统的采集方式是在PC机或工控机内安装数据采集卡，采用这种方式不仅安装麻烦、易受机箱内环境的干扰，而且由于受计算机插槽数量和地址、中断资源的限制，不可能挂接很多设备。而通用串行总线的出现，很好地解决了上述这些冲突，很容易就能够实现低成本、高可靠性、多点的外置式数据采集系统，这不仅能提高系统的数据传输速度，还能增强系统的灵活性，同时有利于系统的维护。
油井数据采集与远程控制系统设计方案 技 术 设 计 方 案 介 绍 公司简介 我公司专业从事数字网络视频监控系统、智能视频分析、机房动力环境监控、机房建设、雷达测速、闯红灯电子警察抓拍、电子治安卡口、智能控制等智能化系统开发的大型综合型企业，欢迎来电洽谈业务！ 质量方针：以人为本、质量第一 公司成立至今，坚持以领先的技术、优良的商品、完善的售后服务、微利提取的原则服务于社会。我公司为您提供的产品，关键设备采用高质量进口合格产品，一般设备及材料采用国内大型企业或合资企业的产品，各种产品企业都通过ISO9001国际质量体系认证。有一支精良的安防建设队伍，由专业技术人员为您设计，现场有专业技术人员带领施工，有良好职业道德施工人员。我公司用户拥有
优质的设计施工质量和优质的售后服务保障。 客户哲学：全新理念、一流的技术、丰富的经验，开创数字新生活 专注——维护世界第一中小企业管理品牌、跟踪业界一流信息技术、传播经营管理理念是莱安永恒不变的追求，莱安坚持“全新的理念、一流的技术、丰富的经验、优质的服务”，专注于核心竞争力的建设是莱安取得今天成功的根本，也必将是莱安再创辉煌的基础！ 分享——“道不同，不相谋”，莱安在公司团队之间以及与股东、渠道伙伴、客户之间均倡导平等、共赢、和谐、协同的合作文化，在迎接外部挑战的过程中，我们共同期待发展和超越，共同分享激情与快乐！“合作的智慧”是决定莱安青春永葆的最终动力！ 客户服务：以高科技手段、专业化的服务为客户创造价值 分布于神州大地各行业中的800万中小企业是中国最具活力的经济力量，虽然没有强势的市场影响力和雄厚的资金储备，但无疑，个性张扬的他们最具上升的潜力，后WTO时代市场开放融合，残烈的竞争使他们的发展更加充满变数。基于以上认识，在智能化设备管理市场概念喧嚣的热潮中，独辟“实用主义”产品哲学，莱安将客户视为合作关系，我们提供最为实用的产品和服务，赢得良好的口碑。我们认为，用户企业运做效率的提升是莱安实现社会价值的唯一途径。 承蒙广大用户的厚爱，我公司得以健康发展。在跨入新的世纪后，公司将加快发展速度，充分发挥已有资源，更多地开展行业用户的服务工作，开创新的发展局面。 我公司全体员工愿与社会各界携手共创未来!我们秉承真诚合作精神向广大客户提供相关的系统解决方案，设备销售及技术支持，价格合理，欢迎来人来电咨询、洽谈业务！ 油井数据采集与远程控制系统设计方案 一、系统概述
第六章模拟量输入输出与数据采集卡 通过本章的学习，使考生掌握D/A，A/D转换的原理和典型芯片，在此基础上了解工业控制计算机常用模板的组成和应用。 要求： (1)了解D/A转换的工作原理和8位，12位D/A转换芯片；D／A转换器与总线的连接和应用方法。 (2)了解A/D转换器的工作原理和指标，熟悉A/D转换的典型芯片和多路转换器，采样保持器的工作原理。 (3)了解数据采集卡的组成和指标及其应用方法，了解工控机配套模板的概况。 一、重点提示 本章重点是D/A，A/D转换器的工作原理，与总线的连接方法。 二、难点提示 本章难点是利用这些芯片和多路开关、采样保持器组成数据采集卡的应用方法。 考核目的：考核学生对微型计算机的模拟通道的构成及工作原理的掌握。 1．数模转换器D/A (1)D/A转换的指标和工作原理 / (2)典型D/A转换器芯片 (3)D/A转换器与总线的连接 2．模数转换器A/D (1)A/D转换器的工作原理（双积分和逐次逼近型A/D转换），A/D转换器主要指标 (2)典型A/D转换器芯片（ADC0809及．12位A/D芯片）的功能和组成，与总线的连接 3．多路开关 (1)数据采集系统对多路开关的要求 (2)几种多路开关芯片 (3)几种多路开关的主要技术参数 4．采样保持器 (1)采样保持器的工作原理 (2)常用的采样保持器芯片 5．数据采集卡的组成及其应用 本章知识结构如下： （一）D／A转换接口 D/A转换器的作用是将二进制的数字量转换为相应的模拟量。D/A转换器的主要部件是电阻开关网络，其主要网络形式有权电阻网络和R-2R梯形电阻网络。 集成D/A芯片类型很多，按生产工艺分有双极型、MOS型等；按字长分有8位、10位、
表格编号：SEZ19003-02D 宝钢国际经济贸易有限公司设备系统远程数据采集升级 技术方案
1.现状分析 1.1.现状 宝钢国际设备系统远程数据采集管理主要实现了对宝钢国际激光拼焊产线的生产、设备状态数据进行远程监控、采集、分析的功能。2009年7月上线，覆盖阿赛洛1、2、3、4号线，同年9月延伸覆盖了天津宝钢1号线等11条产线，目前总共覆盖激光拼焊产线15条，情况如下表： 远程数据采集管理包括数据维护、产量指标、质量分析、设备运行分析、设备状态监控5个模块，由于数据传输存在问题，无法保证数据源的准确性，系统功能目前基本处于停止使用状态。
1.2.存在问题 目前宝钢国际设备系统远程数据采集管理存在以下问题： 1、远程数据采集管理目前只覆盖了15条激光拼焊线，而宝钢国际目前已有激光拼焊产线25条，数据完整性上有缺失。 2、数据传输存在问题。远程数据采集管理获得数据的流程如下： 从上图可以看出，远程数据采集流程是由硕泰克激光拼焊线上的PLC采集数据后发送到加工中心现场的专用采集服务器，再由采集服务器转发设备系统远程数据采集管理，目前硕泰克PLC在向采集服务器发送数据时存在数据不准确（时间超过当前日期）、发送不及时（采集机未按时收到PLC的数据）等问题，而采集服务器本身由于缺乏管理，经常宕机，既无法获得PLC的数据，也无法转发，导致了整个数据传输通道的崩溃。 3、由于产量数据和设备状态数据都采用实时模式，数据量较大，导致数据分析展示页面速度缓慢。 2.必要性和目标 为满足国际信息化发展的需要，达到对宝钢国际所有激光拼焊产线进行精细化管理，目前的设备系统远程数据采集管理亟需修复升级。 系统升级后应实现以下目标：
【菲利科】工业设备物联网一站式解决方案 关于物联网，我们了解到的是，随着智能设备的普及以及硬件成本的下降，物联网（loT）目前已经成为当下热门。据IDC研究数据表明，尽管有66%的元器件厂商和67%的加工厂商正在积极探索互联网领域，但其中只有分别不到半数和半数左右的厂商能够真正开始试点，大多数企业仍然在这一领域摸索前行。 随着企业成本的持续增长，工业领域对于移动化的潜在需求，设备联网、产品物联网化将成为必然趋势，从工业和企业角度来说，产品物联网化将从运营、销售、售后等各方面帮助提升企业的效率，为工业或企业在行业的洗牌中占据一定优势。 但目前的工业企业即使认识到物联网是必然的趋势，却很难找到合适自己的物联网道路。 首先一个很大的阻碍就是技术难度和投入成本的问题，开发团队需要横跨多个领域的人才，而组建自身研发团队或外包开发都需要投入大量资金。同时由于投入周期长，需要承担巨大时间成本，有可能错失业务转型和升级机会，难以在短时间内验证物联网化商业模式带来的益处。 在这一大背景下，菲利科选择从解决方案切入，致力于协助企业快速实现设备智能化升级，并打造设备管理一站式云平台。以设备接入、后台运营管理以及行业大数据，共同为企业和工业构建一整套的菲利科物联网服务。 适用企业： 各类规模的制造企业，以机械制造加工装配为主 以多品种小批量，多品种多批量为主的各种生产类型 研发和批产混合生产模式的制造企业 适应各类按库存、按订单生产的制造企业 生产管理模式寻求突破、创新，产品工艺复杂和状况多变的制造企业 适用行业 方案系统
物联网运维系统由智能硬件接口设备、智能应用系统云平台套件以及大数据智能分析服务组成，通过智能采控终端采集设备，将各种数据上传到云平台，存储、整理、分析，通过智能应用系统实现时时在线监控、记录、查询、统计、分析、修改、报警等操作，实现远程智能化管理，提高企业智能化管理水平。 技术优势 可靠性 ①云服务拥有全球异地容灾备份机制，确保全天24小时服务。 ②具有亿万级别的高并发处理能力和毫秒级的个性化触发能力。 安全性 ①菲利科采用“公有云”+“私有云”模式，将设备运行数据与商业数据分离，涉及商业机密的数据将存在本地服务器或私有云端，确保用户数据的安全性。 ②智能数据采控终端与基础数据、云服务平台数据交互，采用对称加密技术、云服务平台与应用系统，确保整个方案数据交互的安全性。 灵活性 ①菲利科提供的FIAP（柔性物联网应用平台）系统，可对数据灵活展现，通常复杂的、个性的需求都能直接通过配置而非开发方式实现。 ②智能数据采控终端是可编程模块，可支持同时接入多类型工业设备、数据采集可自行编程定义，随着用户自身业务的不断发展，可自己配置新功能，不受供应商限制。 中立的第三方 ①菲利科是专注于工业领域的物联网解决方案提供商。 ②对客户的业务、数据不构成任何风险与影响，保持中立第三方位置。 ③菲利科的每一个客户都有自己的专用系统。 系统价值 方案价值 实现产品服务智能化 通过工业物联网运维系统，使原有产品和服务实现了智能化升级改造。通过时时掌控设备信息、客户信息，实现了高效的设备、厂家、代理商、客户、人员一体化管理流程。 提升行业竞争优势 更加有利于客户对产品使用。实现客户对产品的智能化使用、智能化管控。提高了客户工作效率，降低了客户非智能设备使用过程中的操作风险和成本风险。
野外数据采集方法 野外数据采集包括两个阶段：控制测量、碎部点采集。控制测量的方法与传统的测图中的控制测量基本相似，但以导线测量为主的方式测定控制点位置。碎部点数据采集与传统的作业方法有较大的差别。这里主要介绍采用全站仪进行碎部点数据采集的两种方法。 一、测记法数据采集 碎部点的数据采集每作业组一般需要仪器观测员1人、绘草图领尺（镜）员1人、立尺（镜）员1~2人，其中绘草图领尺员是作业组的核心、指挥者。作业组的仪器配备：全站仪1台、电子手簿1台、通讯电缆1根、对讲机1副、单杆棱镜1~2个，皮尺1把。 数据采集之前，先将作业区的已知点成果输入电子手簿。绘草图领尺员了解测站周围地形、地物分布，并及时勾绘一份含主要地物、地貌的草图（也可在放大的旧图上勾绘），以便观测时标明所测碎部点的位置及点号。仪器观测员在测站点上架好仪器、连接电子手簿，并选定一已知点进行观测以便检查。之后可以进行碎部点的采集工作。采集碎部点时，观测员与立镜员或绘草图员之间要及时联络，以便使电子手簿上记录的点号和草图上标注的点号保持一致。绘草图员必须把所测点的属性标注在草图上，以供内业处理、图形编辑时用。草图的勾绘要遵循清晰、易读、相对位置准确、比例一致的原则。一个测站的所有碎部点测完之后，要找一个已知点重测进行检查。 二、电子平板数据采集 测图时作业人员一般配备：观测员1人、电子平板（便携机）操作员1人、立尺（镜）员1~2人。 进行碎部测图时，在测站点安置全站仪，输入测站信息：测站点号、后视点号及仪器高，然后以极坐标法为主，配合其它碎部点测量方法施测碎部点。例如电子平板测 绘系统中，常用的方法有极坐标法、坐标输入法，它们的数据输入 可以通过通信方式由全站仪直接传送到计算机，也可以采用设计友 好、清晰的图形界面对话框输入，如图6-31。 对于电子平板数字测图系统，数据采集与绘图同步进行，即 测即绘，所显即所测。 图6-31 碎部点测量输入对话框
NET2801 数据采集卡硬件使用说明书 阿尔泰科技发展有限公司 产品研发部修订
阿尔泰科技发展有限公司 目录 第一章功能概述 (2) 第一节、产品应用 (2) 第二节、AD 模拟量输入功能 (2) 第三节、DI 数字量输入功能 (3) 第四节、DO 数字量输出功能 (3) 第五节、其他指标 (3) 第二章元件布局图及简要说明 (4) 第一节、主要元件布局图 (4) 第二节、主要元件功能说明 (4) 一、信号输入输出连接器 (4) 二、电位器 (4) 三、跳线器 (4) 四、复位拨码开关 (4) 五、状态指示灯 (5) 第三章信号输入输出连接器 (6) 第一节、信号输入输出连接器定义 (6) 第二节、DIO 数字量信号输入输出连接器定义 (7) 第四章跳线器设置 (8) 第一节、AD 模拟信号输出量程选择 (8) 第二节、AD 模拟信号输入单双端方式选择 (8) 第五章各种信号的连接方法 (9) 第一节、AD 模拟量输入的信号连接方法 (9) 一、AD 单端输入连接方式 (9) 二、AD 双端输入连接方式 (9) 第二节、DI 数字量输入的信号连接方法 (10) 第三节、DO 数字量输出的信号连接方法 (10) 第六章数据格式、排放顺序及换算关系 (11) 第一节、AD 模拟量输入数据格式及码值换算 (11) 一、AD 双极性模拟量输入的数据格式 (11) 二、AD 单极性模拟量输入数据格式 (11) 第二节、AD 单通道与多通道采集时的数据排放顺序 (11) 一、单通道 (11) 二、多通道 (11) 第七章各种功能的使用方法 (13) 第一节、AD 触发功能的使用方法 (13) 一、AD 内触发功能 (13) 二、AD 外触发功能 (13) 第二节、AD 连续与分组采集功能的使用方法 (14) 一、AD 连续采集功能 (14) 二、AD 分组采集功能 (14) 第八章产品的应用注意事项、校准、保修 (18) 第一节、注意事项 (18) 第二节、AD 模拟量输入的校准 (18) 第三节、保修 (18)
湖南工业大学科技学院 毕业设计（论文）开题报告 （2012届） 教学部：机电信息工程教学部 专业：电子信息工程 学生姓名：肖红杰 班级： 0801 学号 0812140106 指导教师姓名：杨韬仪职称讲师 2011年12 月10 日
题目：基于单片机的数据采集系统的控制器设计 1.结合课题任务情况，查阅文献资料，撰写1500～2000字左右的文献综述。 近年来，数据采集及其应用技术受到人们越来越广泛的关注，数据采集系统在各行各业也迅速的得到应用。如在冶金、化工、医学、和电器性能测试等许多场合需要同时对多通道的模拟信号进行采集、预处理、暂存和向上位机传送、再由上位机进行数据分析和处理，信号波形显示、自动报表生成等处理，这些都需要数据采集系统来完成。但很多数据采集系统存在功能单一、采集通道少、采集速率低、操作复杂、并且对操作环境要求高等问题。人们需要一种应用范围广、性价比高的数据采集系统，基于单片机的数据采集系统具有实现处理功能强大、处理速度快、显示直观，性价比高、应用广泛等特点，可广泛应用于工业控制、仪器、仪表、机电一体化，智能家居等诸多领域。总之，无论在那个应用领域中，数据采集与处理越及时，工作效率就超高，取得的经济效益就越大。 数据采集系统的任务，就是采集传感器输出的模拟信号转换成计算机能识别的信号，并送入计算机，然后将计算得到的数据进行显示或打印，以便实现对某些物理量的监测，其中一些数据还将被生产过程中的计算机控制系统用来控制某些物理量。 数据采集系统的市场需求量大，特别是随着技术的发展，可用数据器为核心构成一个小系统,而目前国内生产的主要是数据采集卡，存在无显示功能、无记忆存储功能等问题，其应用有很大的局限性，所以开发高性能的，具有存储功能的数据采集产品具有很大的市场前景。 随着电子技术的迅速发展，，一些高性能的电子芯片不断推出，为我们进行电子系统设计提供的更多的选择和更多的方便，单片机具有体积小、低功耗、使用方便、处理精度高、性价比高等优点，这些都使得越来越广泛的选用单片机作为数据采集系统的核心处理器。一些高性能的A/D转换芯片的出现也为数据采集系统的设计提供了更多的方便，无论是采集精度还是采样速度都比以前有了较大的提高。其中一些知名的大公司如MAXIM公司、TI公司、ADI公司都有推出性能比效突出的 A/D转换芯片，这些芯片普通具有低功耗、小尺寸的特点，有些芯片还具有多通道的同步转换功能。这些芯片的出现，不仅因为芯片价格便宜，能够降低系统设计的成本，而且可以取代以前繁琐的设计方法，提高系统的集成度。 数据采集器是目前工业控制中应用较多的一类产品，数据采集器的研制已经相当成熟，而且数据采集器的各类不断增多，性能越来越好，功能也越来越强大。 在国外，数据采集器已发展的相当成熟，无论是在工业领域，还是在生活中的应用，比如美国FLUKE公司的262XA系列数据采集器是一种小型、便携、操作简单、使用灵活的数据采集器，它既可单独使用又可和计算机连接使用，它具有多种测量